铸造基本知识

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1、硬质合金不能用刀具进行切削加工，只能压制、烧结、焊接和磨削。因而很少制成整体刀具，一般制成各种形状的刀片或夹持在刀杆上使用 夹持部分,切削部分。切削部分组成:由“三面、两刃、一尖”组成 切削塑性材料时,当工件受到刀具的挤压以后,切削层金属在始滑移面 OA 以左发生弹性变形。越靠近 OA 面，弹性变形越大，在 OA 面上应力达到了材料的屈服极限 s 则产生了塑性变形。同时产生了滑移现象。随着刀具的继续移动,原来处在始滑移面上的金属不断向刀具靠拢,应力和变形逐渐加大。 在终滑移面 OE 上，应力和变形达到了最大值 ,越过 OE 面，切削层金属将脱离工件母体，沿前刀面流出而形成切屑，完成切离。 大批

2、大量生产 外圆在转塔,自动,半自动车床或数控车床及液压仿形车床上加工； 单件小批生产外圆普通车床上加工；短而粗，形状不规则零件上的外圆，在立式车床上加工。 粗车-半精车- 精车尺寸公差等级:IT14IT12,表面粗糙度 Ra5012.5m。外圆磨削比精车更容易获得高的精度及低的表面粗糙度工人手持研具往复移动，往复移动的速度使得磨粒磨痕形成近似 45 的网纹。 研具材料 硬度低于工件，以便磨料嵌入研具表面，较好的发挥切削作用。 材料组织要均匀，应有一定的耐磨性，以保持研具原有的几何形状，常用研具材料是铸铁。磨粒在工件表面的运动轨迹应是纵横交错而不重复的网纹。珩磨轮以一定的压力作用在工件表面上,由

3、于摩擦力的作用,工件带动珩磨轮转动同时还沿着工件轴线作往复运动即珩磨运动，实现对工件表面的微量切削 车削(主要加工未淬火的金属非金属材料) 粗车半精 车 IT11IT9,Ra6.33.2m； 粗车半精 车 精车 IT8IT6,Ra1.60.8m； 粗车半精 车 精车研磨 IT6IT4,Ra0.20.012m。用钻头在工件的实体部位加工孔,称为钻孔。钻孔类机床有小台钻（12mm 孔）,立式钻床（50mm 孔）,摇臂钻床（80mm 孔)。 钻孔的工艺特点: 1）钻头容易偏斜 2）孔径容易扩大 3）孔壁粗糙 4）轴向抗力大 用扩孔钻对以钻出的孔作进一步的加工以扩大孔径,提高精度降低表面粗糙度。扩孔属

4、半精加工:IT10IT9,Ra6.33.2m 扩孔钻特点 1) 刚性好 2）导向性好 3）切削条件好 4）孔壁光洁 用铰刀加工孔的一种精加工方法。须在扩孔,半精镗孔的基础上进行，铰孔所能达到的精度为:IT8IT7, Ra1.60.4m 铰孔的工艺特点 1）铰孔精度不取决于机床精度。 2）铰刀为定尺寸精加工刀具 3）铰孔适应性差 4）钻扩铰连用是 IT8IT7,Ra1.60.4m,直径在 80mm 以下孔的典型加工方法用镗刀对已钻出,铸出,锻出的孔,作进一步的加工,以扩大孔径提高精度降低表面粗糙度，镗孔是孔常用的加工方法 粗镗:尺寸公差等级 IT14IT12,表面粗糙度 Ra2512.5m； 半

5、精镗:尺寸公差等级 IT11IT9,表面粗糙度 Ra6.33.2m；精镗:尺寸公差等级 IT8IT7,表面粗糙度 Ra1.60.8 m 镗床镗孔的特点 1）适应性强 可在钻,铸,锻出孔的基础作进一步的加工 ,加工精度范围较广。除直径较小,较深的孔以外,其它各种直径及结构类型的孔,均可镗削。 2）可有效校正原孔轴线的偏斜由于镗杆细长刚性较弱,易弯曲振动,故镗削质量的控制特别对于细长孔,不如铰削方便。 3）生产率低主要是调整刀头的径向尺寸比较费时。 4）广泛适用于在单件小批量生产中,镗削各类零件上的孔。特别适用于镗削支架,箱体类零件上的孔。铣床镗孔，主要用于加工小型支架箱体零件上的支承孔用拉刀加工

6、孔的一种高效率加工方法。拉削可以看成刨削的发展,每个刀齿可以切掉一层极薄的金属,因此,可以获得很高的精度和很低的表面粗糙度 拉削圆孔可达到的尺寸公差等级为:IT8IT7, 表面粗糙度 Ra1.60.4m 拉孔的工艺特点 生产率高,加工质量高;拉刀结构复杂成本昂贵 ,主要用于大批大量生产;拉孔的直径一般小于 125mm，不能拉削非标准孔,盲孔,台阶孔；某些结构复杂零件上的孔也不能在拉床上加工。 磨孔属于孔的精加工方法。可达到的尺寸公差等级 IT8IT6,表面粗糙度Ra0.80.4m。可在内圆,万能外圆磨床磨削 ,多采用纵磨法。 磨孔与磨外圆的比较 1）磨孔的表面粗糙度略粗大 内圆磨头的直径小、转

7、速低； 2）磨削质量的控制不如磨外圆方便砂轮与加工表面接触面积大，冷却散热条件差，工件易产生热变形；砂轮轴细长刚性弱，易弯曲变形，使磨出的孔产生内圆锥误差，为此，必须减小径向进给，增加“光磨次数” 3）磨孔的生产率低 (二) 深孔加工的特点 1.刀杆细长,刚性较弱,易被引偏 ,造成孔轴线的不直或壁厚不均 2. 加工中易产生振动,影响表面粗糙度。 3. 切削液不易进入切削区, 冷却散热条件差,影响钻头寿命。 4. 排屑困难,易刮伤已加工表面 ,影响表面粗糙度。 (四) 深孔镗削 1. 粗镗 使用粗镗头,对以钻出的深孔或冷拔无缝钢管的内孔作进一步的加工,以切除大部分余量,扩大孔径,校正原孔的直线度

8、。 粗镗后:加工精度 IT10IT9,Ra12.56.3m2. 精镗使用精镗头,属于深孔的精加工方法,亦称浮动镗，加工精度达IT7IT6,Ra0.80.4m 3. 珩磨 用带有磨条的珩磨头对工件进行精细加工的一种高效率光整加工方法。机械加压式珩磨头结构如图所示。 磨条以一定的压力与内孔表面接触,珩磨头在主轴带动下回转同时作上下往复运动,每个磨粒的运动轨迹,纵横交错而不重复。 珩磨的特点 1）可获得较高的精度和较低的表面粗糙度。IT6IT4,Ra0.630.04m,圆度、圆柱度可达 0.0030.005mm； 2）表面质量好 形成的交叉网纹,有利于润滑,因而表面的 耐磨性好,磨粒的切削速度低,无

9、烧伤现象。 3）生产率高，珩磨为多油石条的高速磨削； 4）加工范围广: 加工的孔径 5200mm,孔深 12400mmL/D 可达 1000 以上;可加工铸铁,淬火钢不淬火钢,合金钢；特别适用于在大批大量生产中对缸套类零件的内孔进行加工,但不能校正孔的位置精度。 四. 内圆表面加工方案 钻-(镗)-铰类 钻-扩-铰.IT8IT7,Ra1.60.8m； 钻-扩-粗铰-精铰 IT7IT6, Ra1.6-0.4 m； 粗镗-半精镗- 铰 IT8-IT7, Ra1.60.8m； 钻-(镗)-拉类 IT8IT7, Ra1.6-0.4 m。多用于不淬火钢,铸铁,有色金属工件细长孔的加工。 镗削类: 粗镗半

10、精镗精镗 IT8-IT7, Ra1.60.8m； 粗镗-半精镗-精镗-研磨 IT6-IT4, Ra0.4-0.008m； 粗镗-半精镗-精镗-珩磨 IT6IT4, Ra0.40.025m。 多用于单件小批生产中,除淬火钢外的各种钢,铸铁及有色金属材料的加工.如以珩磨为终加工,则用于大批大量生产。 镗磨类:粗镗-半精镗-磨削 IT8IT7, Ra0.8-0.4 m；粗镗-半精镗-粗磨-精磨 IT7IT6, Ra0.40.2 m；粗镗-半精镗-粗磨-精磨- 研磨 IT6IT4, Ra0.2-0.008 m。用于淬火钢,不淬火钢,铸铁材料孔的加工，不宜用于韧性大,硬度低的有色金属的加工。在选择孔的加

11、工方案时,还应考虑加工孔的尺寸大小,深径比,零件的结构类型等。 孔加工方案练习: 1、小、大批量生产小套零件 25H7 孔； 2、小支架零件 35H7 支承孔； 3、小套零件 85H6 孔，表面淬火； 4、铸造发兰中心部位的 90H7 孔，圆周上 8- 10 孔； 5、大型箱体上 100H7 支承孔；16- 20 紧固孔； 6、大批量生产盘零件 45H7 孔； 2) 端铣 与周铣的比较(1) 端铣 比周铣表面粗糙度低。端铣时,同时参加铣削的刀齿多 ,铣削过程平稳。(2) 周铣,每次只有 12 个刀齿参加切削,切削厚度,及切削力变化较大 ,铣削过程中的振动也较大,铣削过程不平稳。周铣为刀齿的间断

12、切削,加工表面实际上是由许多波浪式的小圆弧组成的。 (3) 端铣的生产率高于铣周 端铣的刀杆刚性好,刀齿为镶硬质合金,可用较大的铣削用量,铣削速度高达100150m/min,因此端铣的生产率高。 周铣的刀具为高速钢制造,铣削速度仅为 3040 m/min。 2) 逆铣与顺铣的比较 (1)逆铣 刀齿切入工件前有一小段滑移距离,从而增加了刀具的磨损 ,增加了工件表面层的硬化程度,并加大了表面粗糙度。 铣刀作用在工件上的垂直分力向上,不利于工件的夹紧。 水平分力方向与进给运动方向相反,工作台的运动平稳性较好。 2) 顺铣 刀齿切入工件前没有一小段滑移距离。 铣刀作用在工件上的垂直分力向下,有利于工件

13、的夹紧。 水平分力方向与进给运动方向相同,工作台的运动平稳性不好。 一般来说铣削的生产率高于刨削 铣削为多刀齿的高速切削;而刨削则为单刃低速切削且有空回程。 平面加工方案 1. 粗车-精车 直线度 0.050.08 mm/m, Ra3.21.6 m。 2. 粗刨-精刨 直线度 0.040.12 mm/m,IT9IT7, Ra3.21.6 m. 3. 粗铣-精铣 直线度 0.080.12 mm/m,IT9IT7,Ra3.21.6 m。 4. 粗铣(刨)精铣(刨) 磨削直线度 0.010.03mm/m,尺寸公差等级 IT6IT5,表面粗糙度 Ra0.80.2m。 5. 粗铣(刨)精铣(刨) 磨削研磨 直线度 0.005 mm/m,尺寸公差等级 IT5IT3,表面粗糙度 Ra0.10.008m。用于淬火钢,不淬火钢,铸铁材料的中小型高精度零件的平面的加工6. 粗刨精刨 宽刀细刨 直线度 0.02 mm/m,表面粗糙度 Ra1.60.8m。 7.粗铣(刨)精铣(刨) 刮研 直线度 0.01 mm/m,表面粗糙度 Ra0.80.4m。 主要用于高精度平面及导轨面的加工。